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使用超声法测量软性角膜接触镜的曲率半径和中心厚度

更新时间:2017-12-05      点击次数:3527

使用超声法测量软性角膜接触镜的曲率半径和中心厚度

 

上海朗善光学仪器有限公司 整理发布

 

概述:

使用超声测厚仪测量角膜接触镜,可以避免接触式测量带来的镜片变形误差,仪器在非接触状态下可同时测量中心厚度和矢高用于基弧计算。

超声测量方法的特点是快速,重复性高,可靠性高,不易受操作者的主观影响。现在,配备了多层测量软件的型的超声测量仪主机配合升级换代后的夹具系统可更加地测量镜片的矢高和中心厚度,即可计算出相应的基弧曲率半径。

 

测量方式:

整个夹具系统包含一个塑料水槽和镜片支座,镜片支座的直径为已知,超声探头从镜片支座下方穿入,对准镜片内表面,其发出聚焦型声波的焦点位于支架中心。镜片支座上覆盖有一层厚度非常小的塑料薄膜,塑料水槽内注满盐溶液。只要将被测角膜接触镜凹面朝下放到支座上,塑料薄膜就成为矢高的基准位置。

测量时,超声探头产生一个穿透盐溶液的锐聚焦超声波能量短脉冲,这个脉冲的部分能量将从塑料薄膜,镜片的内表面、镜片外表面,和盐溶液表面反射回探头。此时测厚仪就会记录下整个回波,然后非常的测量*次回波和第二次回波间隔时间,以及第二次回波和第三次回波之间时间间隔。(第四次回波对应的是盐溶液表面的反射,此处忽略。)

*次回波和第二次回波之间的时间间隔与塑料薄膜和镜片内表面之间的距离(即矢高)成正比的,第二次回波和第三次回波之间的时间间隔对应的就是镜片的厚度。可以通过以下公式计算出镜片的矢高和厚度:

此处

D = 距离或厚度

V = 测试材料中的声波速度

T = 测得的往返脉冲传输时间

 

而基弧的曲率半径则可以由以下公式计算得到:

此处

R = 基弧曲率半径

H = 测量得到的矢高

r = 基座的半径

 

此处即可得到1-矢高,2-中心厚度,R-基弧曲率半径


 

校准:

任何超声测量设备的精度都取决于校准。对于角膜接触镜的测量,其精度取决于声波在盐溶液中的传输速度和特定的镜片材料。请注意盐溶液中的声波速度会随着温度和浓度而显著变化,且镜片中的声波速度也会受温度和镜片成份的影响。

建议的校准方法是在恒温下测量一个已知基弧和中心厚度的样品,然后校准超声测厚仪的声波。在校准良好的情况下,矢高和中心厚度的误差范围可以控制在+/- 0.01 mm


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